JP2016526133A - フィルム被覆真空断熱パネル - Google Patents

Abstract

本発明はフィルム被覆真空断熱パネルに関し、この真空断熱パネルは、少なくとも１つの内側コアと、内側コアを包囲する少なくとも１つの外側フィルムと、内側コアと外側フィルムとの間に配された内側フィルムとを備え、少なくとも所定領域に、好適にはすべての側面において外側フィルムは内側フィルムからシェル材料により持ち上げられており、内側フィルムおよび／または外側フィルムが気密性のバリア性フィルムとして設けらており、ａ）少なくとも内側フィルムが、エチレンビニルアルコール共重合体から形成され好適には金属化された少なくとも１つの層であって特に標準状態（２３℃、外部相対湿度５０％）下において０．００３ｃｍ3／（ｍ2*ｄ）以下の透過度を有する層を含んでおり、ｂ）シェル材料が、真空断熱パネルのベース領域に対して面密度１００ｇ／ｍ2以上で存在する乾燥剤を含み、乾燥剤のＴ＝２３℃における水蒸気吸着等温線ΘH2O＝ΘH2O（ｐH2O）|T=23℃は、少なくとも、温度Ｔ＝２３℃、全大気圧ｐ＝ｐatmにおける飽和蒸気圧ｐH2O,satよりも低い低圧ｐH2O（ｐH2O＜ｐH2O、sat）において、式ΘH2O＝ΘH2O（ｐH2O）|T=23℃＞ΘH2O,L＝ＫL*ｐH2O／[１＋ＫＬ*ｐH2O]にしたがってラングミュア曲線ΘH2O,Lによって最小化され得るものであり、ここで、ｐH2Oは水蒸気分圧であり、ΘH2O＝ｑ／ｑmaxは、温度Ｔ＝２３℃における材料の最大水蒸気吸収能ｑmax＝ｍH2O、max／ｍTMに対する水蒸気吸収ｑ＝ｍH2O／ｍTMの比率であり、ラングミュア定数はＫL＝１０2ｂａｒ-1以上、好適にはＫL＝１０3ｂａｒ-1以上、特定的にはＫL＝１０4ｂａｒ-1以上である。

Description

本発明は、少なくとも１つの内側コアと、コアを包囲する少なくとも１つの外側フィルムと、内側コアと外側フィルムとの間に配された内側フィルムとを備えるフィルム被覆真空断熱パネルに関し、少なくとも所定領域に、好適には全ての側面において、外側フィルムが内側フィルムからシェル材料によって持ち上げられており、内側フィルムおよび／または外側フィルムが気密性のバリア性フィルムとして設けられたフィルム被覆真空断熱パネルに関する。

真空排気断熱素子は、低熱伝導率を有する圧力抵抗性の開気孔コアと、フィルム（好適にはプラスチックフィルム）から形成された完全封止カバーとを備え、完全封止カバーは、ガスまたは水蒸気に対して高いバリア効果を有している。コアは、概ね０．０１ｍｂａｒ〜５ｍｂａｒのガス圧まで排気され、その結果、多孔質コア内における残留ガスの熱伝導率は最低にまで低下する。コアの材料に依存して、真空排気状態における熱伝導率は０．００１５〜０．０１０Ｗ／ｍＫの値をとる。一般的なコア材料は、粉末、開気孔発泡体、ガラスファイバまたはエアロゲルである。発泡体、ガラスファイバまたは粉末は、通常、所望のサイズにカットされ、高バリア性フィルムで包囲されて真空チャンバ内で真空引きされたパネルの形態で存在する。

内側コアとこれを包囲するシェルとを含み、内側フィルムによってシェルが内側コアから分離されている構造体が、ＷＯ０３／００２８２８Ａ１に記載されている。

使用される高バリア性フィルムは、ポリエステルおよびポリエチレンからなり例えば順重ね積層された多フィルム層から構成されていてよい。ここで、それぞれの層には、金属層が付加的に蒸着されていもよく、これによって、ガスまたは水蒸気の透過に対する高い拡散バリア性を実現することができる。しかしながら、高バリア性フィルムは、通常、あるゆる種類のガスまたは蒸気に対するバリアとしては同程度にまでは使用できないものであり、特定の種類のガスまたは気体を、他の種類のものに比べて良くブロックするものであることが知られている。よって、これまで解決されていない大きな課題として、空気およびその成分すなわち酸素、窒素等と、他方で水蒸気とを同時にブロックするというものがある。

このように発明によって教示された従来技術の不利点によれば、実際に関係する任意の種類のガスおよび蒸気に対して等価に抵抗を有するように、つまり、それらの透過を確実に防ぐように、一般的な真空断熱素子について改良する必要があった。

一般の真空断熱パネルにおいて、この問題は下記のようにして解決されている。
ａ） 少なくとも内側フィルムが、エチレンビニルアルコール共重合体からなり好適には金属化された少なくとも１つの層、特に、標準状態（２３℃、外部相対湿度５０％）にて透過度０．００３ｃｍ³／（ｍ²*ｄ）以下の層を含んでいる。
ｂ） シェル材料が、真空断熱パネルの面について少なくとも１００ｇ／ｍ²の面密度で存在する乾燥剤を含んでいる。そして、温度Ｔ＝２３℃、ならびに、温度Ｔ＝２３℃および全大気圧ｐ＝ｐ_atmに対応する全空気圧ｐにおける飽和蒸気圧ｐ_H2O,satよりも小さい低圧ｐ_H2O（ｐ_H2O＜ｐ_sat）において、乾燥剤の水蒸気吸着等温式Θ_H2O＝Θ_H2O（ｐ_H2O）_T=23℃は、下記式にしたがってラングミュア曲線Θ_H2O,Lにより最小化され得る。

Θ_H2O＝Θ_H2O（ｐ_H2O）|_T=23℃≧Θ_H2O,L＝Ｋ_L*ｐ_H2O／[１＋Ｋ_L*ｐ_H2O]
ここで、ｐ_H2Oは水蒸気分圧であり、Θ_H2O＝ｑ／ｑ_maxは、温度Ｔ＝２３℃、全大気圧ｐ_atmにおける材料の最大水蒸気吸収能ｑ_maxに対する水蒸気吸収ｑ＝ｍ_H2O／ｍ_TMの比率であり、ラングミュア定数はＫ_L＝１０²ｂａｒ^-1以上、好適にはＫ_L＝１０³ｂａｒ^-1以上、特定的にはＫ_L＝１０⁴ｂａｒ^-1以上である。

一方で、シェル材料によって少なくとも所定領域において互いに分離された２フィルムを含む構造体を用いることにより２段仕切り構造が得られる。この２段仕切り構造においては、外側フィルムをガスまたは蒸気が透過しない限り、内側フィルムは実質的に加圧されていない状態に当初維持される。しかしながら、このことが生じた場合にも、内側フィルムにおける圧力差は最初はほとんど増加せず、そして、外側フィルムが内側フィルムから持ち上げられていることから、少なくとも所定領域において徐々にしか増加しない。また、この理由により、シェル材料の領域において、受容の体積は、最初は空の空間つまり比較的多量の充填ガスを要求する空の空間を有して存在し、これによって間隙で急速に圧力が上昇することが防止される。エチレンビニルアルコール共重合体からなる少なくとも１つの層を有する内側フィルムは、異なるガスおよび／または蒸気について異なる気密性の値に設定される。しかしながら、内側フィルムの気密性を、大気中ガス、すなわち、窒素（Ｎ₂）、酸素（Ｏ₂）、水素（Ｈ₂）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、ヘリウム（Ｈｅ）およびクリプトン（Ｋｒ）などの希ガス、同様に、二酸化炭素（ＣＯ₂）、メタン（ＣＨ₄）について、水蒸気（Ｈ₂Ｏ）に加えて同等に設定することは困難またはほとんど不可能である。最初に述べたガスに対する良好な気密性は、一般的には、水蒸気に対する気密性を低下させることにより実現される。本発明にかかる二重フィルム構造体は、水蒸気を内側フィルムから可能な限り遠ざけるために有効に用いられ得る。この目的のために、他方で、特に水蒸気に対して良好または極めて優れた気密性を有する外側フィルム材料を用いてもよい。しかしながら、１００％の気密性が達成されることはない。したがって、本発明においては、あらゆる予防策にもかかわらず２つのフィルム間に侵入する水蒸気は乾燥剤を用いて吸収することを二次的手段として提供し、これによって、２フィルム間の空隙における水蒸気分圧ｐ_H2O、2を、可能な限り長期にわたって、１ｍｂａｒ以下の低い値、例えば０．５ｍｂａｒ以下、好適には０．２ｍｂａｒ以下、特定的には０．１ｍｂａｒ以下の低い値に保つようにする。その結果、上記の水蒸気分圧の少差Δｐ_H2O＝ｐ_H2O,2−ｐ_H2O,1により、内側フィルムを通る水蒸気分子の顕著な拡散はほとんどないものとなる。これは内側フィルムの対水蒸気気密性が限定されたものであっても実現される。ただし、あらゆる乾燥剤がこの目的に適合するわけではなく、乾燥剤は、かなりの水分吸収性を示すにもかかわらず、低い水蒸気分圧ｐ_H2Oを保証できるものでなければならない。本発明者は、この特性が、水蒸気吸着等温曲線Θ_H2O＝Θ_H2O（ｐ_H2O）_T=23℃（ただし温度Ｔ＝２３℃、飽和蒸気圧ｐ_H2O,satよりも低い低分圧ｐ_H2O（ｐ_H2O＜ｐ_H2O,sat）の場合）に関連付けられることを見出した。また、その程度は大きく減ずるものの、使用する乾燥剤の絶対水蒸気吸収能に関連付けられることを見出した。これは、乾燥剤の水蒸気吸収能は、通常、湿度５０％における水蒸気分圧について示されている、つまり、ｐ_H2O＝０．５*ｐ_H2O,satであり、後者は室温２３℃大気圧ｐ＝ｐ_atm下で約３０ｍｂａｒであることから、これらの表示は典型的には約１５ｍｂａｒの水蒸気分圧の場合について言及していることに由来する。しかし、乾燥剤の多くにあっては、水蒸気吸収能は、水蒸気分圧の低下とともに急速に低下する。すなわち、ここで要求されている約１ｍｂａｒ以下の水蒸気分圧においては、このような乾燥剤が相当量の水蒸気を吸収することは困難である。しかしながら、乾燥剤の中には、温度Ｔ＝２３℃、飽和蒸気圧ｐ_H2O,sat未満の低い水蒸気分圧ｐ_H2O（つまり、ｐ_H2O＜ｐ_H2O,sat|_T=23℃_,p=patm）において、その水蒸気吸着等温線Θ_H2O＝Θ_H2O（ｐ_H2O）_T=23℃が、式Θ_H2O＝Θ_H2O（ｐ_H2O）|_T=23℃≧Θ_L＝Ｋ_L*ｐ_H2O／[１＋Ｋ_L*ｐ_H2O]にしたがってラングミュア曲線Θ_H2O,Lにより最小化され得るものが存在する。このときのラングミュア定数はＫ_L＝１０²ｂａｒ^-1以上、好適にはＫ_L＝１０³ｂａｒ^-1以上、特定的にはＫ_L＝１０⁴ｂａｒ^-1以上である。理想真空状態すなわち水蒸気分圧ｐ_H2O＝０においては上記曲線はゼロ点を有し、有限の真空であったとしてもこの点において水蒸気吸収能はゼロに近づく（ここでｐ_H2O≒０ただしｐ_H2O＞０）のではあるが、ラングミュア曲線Θ_H2O,Lおよびこの理想曲線によって最小化された実際の水蒸気吸収等温式は、急上昇すなわち傾きＫ_L≧１００ｂａｒ^-1または傾きＫ_L≧１０００ｂａｒ^-1もしくは傾きＫ_L≧１００００ｂａｒ^-1もの傾きで上昇する。乾燥剤の相対的ローディングΘ_H2Oは、最大水吸収能ｑ_maxに対する実際のローディングｑとして定義されるが、この相対ローディングは最大値を１と想定することができる。一定の傾きＫ_L＝１００００ｂａｒ^-1である場合、水蒸気分圧ｐ_H2Oの時点で、既にこの値に達していることがある（Θ_H2O＝Ｋ_L*ｐ_H2O＝１００００ｂａｒ^-1*０．１ｍｂａｒ＝１）。ただし、実際のラングミュア曲線Θ_H2O,Lの進行は平らになり、ｐ_H2O＝０．１ｍｂａｒにおいて、Θ_H2O＝Ｋ_L*ｐ_H2O／[１＋Ｋ_L*ｐ_H2O]＝１００００ｂａｒ^-1*０．１ｍｂａｒ／[１＋１００００ｂａｒ^-1*０．１ｍｂａｒ]＝１／[１＋１]＝０．５の値にしか達しない。しかしながら、このことはなお実効水蒸気吸収能が、要求される水蒸気分圧ｐ_H2O＝０．１において、最大水蒸気吸収能ｑ_maxの５０％もあることを意味している。したがって、最大水蒸気吸収能ｑ_max＝ｍ_H2O,max／ｍ_TM＝０．２、すなわち、乾燥剤が自身重量つまり乾燥質量ｍ_TMの最大２０％まで吸収可能（水中にあっては水分量ｍ_H2O,max＝０．２_*ｍ_TM）である場合において、水蒸気分圧ｐ_H2O＝０．１ｍｂａｒにおける実効水吸収能ｑは、乾燥状態における乾燥剤重量ｍ_TMの１０％となる。したがって、乾燥剤の面密度が１００ｇ／ｍ²である場合、１０ｇ／ｍ²の量と想定することができる。このことは次のことを意味する。つまり、このような乾燥剤は、２フィルム間の空間内において、温度２３℃の場合に真空断熱パネルの単位面積（ｍ²）当たり１０ｇの水分を、水蒸気分圧０．１ｍｂａｒを超えさせることなく吸収することができる。

温度２３℃での乾燥剤による水分吸収が、乾燥状態における乾燥剤自身重量の１０％を超えることがない限り、本発明によれば、２フィルム間の空間内における水蒸気分圧は０．１ｍｂａｒ以下に保たれる。この基準は、本発明に適した乾燥剤と、この関係を満足せず適しない乾燥剤とを区別するものとしても用いられ得る。

ラングミュア曲線Θ_H2O,L＝Ｋ_L*ｐ_H2O／[１＋Ｋ_L*ｐ_H2O]は、下記を考慮した結果となる。

対象の乾燥剤は、その表面（内側表面）において、粒子つまり水蒸気分子で満たされた付加サイト（ＳＰ）とともに、潜在的な空の付加サイト（Ｓ*）を有している。また、ガス体積中には、多数の粒子つまり水蒸気分子（Ｐ）が存在している。充填された付加サイト（ＳＰ）の数はＨ₂Ｏ分子による乾燥剤のローディングΘ_H2Oに比例し、空の付加サイト（Ｓ*）の数は１−Θ_H2Oに比例し、ガス体積中の水蒸気分子（Ｐ）の数は水蒸気分圧ｐ_H2Oに比例する。濃度[Ｓ*]＝ｃ（Ｓ*）、[ＳＰ]＝ｃ（ＳＰ）、[Ｐ]＝ｃ（Ｐ）とすると、温度Ｔが一定（例えばＴ＝２３℃）の場合において、下記のように平衡定数Ｋ_Lが計算されてよい。

Ｋ_L＝[ＳＰ]／[Ｓ*][Ｐ]
また、上記の関係を用いて下記の式が得られる。

Ｋ_L＝Θ_H2O／[（１−Θ_H2O）*ｐ_H2O]
この式は、次のように変形されてよい。

Θ_H2O＝Ｋ_L*[（１−Θ_H2O）*ｐ_H2O]
Θ_H2O[１＋Ｋ_L*ｐ_H2O]＝Ｋ_L*ｐ_H2O
Θ_H2O＝Ｋ_L*ｐ_H2O／[１＋Ｋ_L*ｐ_H2O]
このことはラングミュア定数Ｋ_Lが、まさしく「反応」についての平衡定数であることを意味している。

Ｓ*＋Ｐ←→ＳＰ
この反応は異なる速度で双方向において生じるものである。Ｋ_Lが大きくなるほど、脱離に対して吸収がより強く優位になる。したがって、本発明の特徴であるこのパラメータＫ_Lは、乾燥剤の、例えば乾燥剤の内部における潜在的なロード可能サイトを水分子が満たす傾向または親和性を示す基準となる。特に、水分子が少量しか存在しておらず、つまり低分圧時の基準となる。一方で、最大水吸収能ｑ_max（多くの場合、乾燥剤について言明されている）は、乾燥剤の潜在的なロード可能サイトの数についての基準となる。ただし、最大水吸収能ｑ_maxは、対象となる乾燥剤が実存するロード可能サイトを実際に充填しようとする傾向については情報を与えるものではない。

ここでＫ_L＝[ＳＰ]／[Ｓ*][Ｐ]であるので、ラングミュア定数Ｋ_Lは、自由エンタルピーすなわちギブスのエネルギーΔＧ（Ｔ＝２３℃）も下記の式にしたがって決定する。

ΔＧ＝ΔＧ°＋ＲＴ*ｌｎＫ_L
ここで、Ｒ＝８．３１４４７２（１５）Ｊｍｏｌ^-1Ｋ^-1は一般気体定数であり、Ｔはケルビンで表される絶対温度であり、具体的にはＴ＝２９６．１５ケルビンである。

しかしながら、上記の式は厳密には化学反応ではない。なぜなら、乾燥剤の（内側）表面への水分子の付着は、一般には、化学変化によって達成されるものではないからである。ただし、物理吸着系に加えて、化学吸着系というのもある。

上記の「Θ_H2O,LがΘ_H2Oを最小化する」という表記は以下のように理解されたい。つまり、実際の水蒸気ローディング曲線すなわち水蒸気吸着等温式Θ_H2Oは、検討中の定義領域Ｔ＝２３℃、ｐ_H2O＜ｐ_H2O,satにおいては、理想的なラングミュア曲線Θ_H2O,Lを決して下回るものではなく、むしろ、少なくともそれ以上のものとなる。

Θ_H2O|_T=23℃≧Θ_H2O,L （ただし０≦ｐ_H2O≦ｐ_H2O,sat）
温度Ｔ＝２３℃のとき、シェル材料に用いられる乾燥剤が、乾燥剤自身の乾燥重量または乾燥剤自身の乾燥質量ｍ_TMに対し、０．１以上の最大水蒸気吸収能ｑ_max＝ｍ_H2O,max／ｍ_TM（ｑ_max＝ｍ_H2O,max／ｍ_TM≧０．１）、例えば０．２以上の最大水蒸気吸収能ｑ_max＝ｍ_H2O,max／ｍ_TM（ｑ_max＝ｍ_H2O,max／ｍ_TM≧０．２）、好適には０．３以上の最大水蒸気吸収能ｑ_max＝ｍ_H2O,max／ｍ_TM（ｑ_max＝ｍ_H2O,max／ｍ_TM≧０．３）、特定的には０．４以上の最大水蒸気吸収能ｑ_max＝ｍ_H2O,max／ｍ_TM（ｑ_max＝ｍ_H2O,max／ｍ_TM≧０．４）を有していることが有利であることが分かっている。このことは、標準状態（Ｔ＝２３℃、大気圧ｐ＝ｐ_atm）での飽和蒸気圧において実現可能な最大の水蒸気吸収能に関与する。

また、本発明は、温度Ｔ＝２３℃、湿度２％において、標準状態（Ｔ＝２３℃、５０％相対湿度）での飽和蒸気圧ｐ_H2O,satに対しｐ_H2O＝０．０１*ｐ_H2O,satであり、乾燥剤の自身乾燥重量または乾燥剤の乾燥質量ｍ_TMに対して、乾燥剤の水蒸気吸収能ｑ＝ｍ_H2O/ｍ_TMが０．０５以上（ｑ＝ｍ_H2O/ｍ_TM≧０．０５）であり、例えば、水蒸気吸収能ｑ＝ｍ_H2O/ｍ_TMが０．１５以上（ｑ＝ｍ_H2O/ｍ_TM≧０．１５）であり、特に、水蒸気吸収能ｑ＝ｍ_H2O/ｍ_TMが０．２以上（ｑ＝ｍ_H2O/ｍ_TM≧０．２）であることを提案する。この値は、Ｔ＝２３℃、相対湿度５０％の標準状態において減少した水蒸気分圧に基づくものである。これは、絶対飽和蒸気圧ｐ_H2O,sat（湿度１００％に対応）に対してわずか１％の値（ｐ_H2O＝０・０１*ｐ_H2O,sat）に対応する。

さらに本発明では、内側フィルムと外側フィルムとが異なる層構造を有すること、および／または、少なくとも１つの層が異なる組成を有する点で互いに異なることが提案される。したがって、異種の気体および／蒸気に対する密封性について２つのフィルムのそれぞれを最適化することが可能である。

内側フィルム内の空間は、残圧ｐ₁まで排気され、一般的には残圧５ｍｂａｒ以下まで排気され、任意には残圧２ｍｂａｒ以下まで排気され、例えば残圧１ｍｂａｒ以下まで排気され、好適には残圧０．５ｍｂａｒ以下まで排気され、より好適には残圧０．２ｍｂａｒ以下まで排気され、特定的には残圧０．１ｍｂａｒ以下まで排気されることが有利であることが分かっている。この圧力は可能な限り低くあるべきであり、それにより最適な断熱特性が得られるからである。上述の圧力範囲は、一方での最適な断熱性と、他方での低製造コストとの合理的な妥協点を示す。

また、内側フィルムと外側フィルムとの間の空間は、残圧ｐ₂まで排気され、一般的には残圧１００ｍｂａｒ以下まで排気され、任意には残圧５０ｍｂａｒ以下まで排気され、例えば残圧２０ｍｂａｒ以下まで排気され、好適には残圧１０ｍｂａｒ以下まで排気され、より好適には残圧５ｍｂａｒ以下まで排気され、特定的には残圧２ｍｂａｒ以下まで排気される。この空間はまた全体の断熱性も向上させるが、その主要機能は、具体的には内側フィルムにかかる差圧を最大限可能な限り除去することによって、内側のコア空間を圧力上昇から保護することである。この空間は、同様に排気されたときにこの機能を最も良く実現させる。

本発明ではさらに、内側フィルム内の空間を、外側フィルムと内側フィルムとの間の空間の残圧ｐ₂よりも小さい残圧ｐ₁まで排気することが提案される。

ｐ₁＜ｐ₂
この方式では、負の差圧によって内側フィルムが内側コアから浮き上がらなくなることが確実にされる。むしろ、少なくとも内部応力によって、内側フィルムは常にコアに支持される。そのため、制御できない状態は避けられる。

一方で、外側フィルムと内側フィルムとの間の空間は、内側フィルム内部の空間の残圧ｐ₁と同様の残圧ｐ₂にまで排気されるべきである。つまり、好適には１ｍｂａｒ以下の絶対圧力差にまで排気されるべきであり、|Δｐ|＝|ｐ₁−ｐ₂|≦１０ｍｂａｒ、好適には|Δｐ|＝|ｐ₁−ｐ₂|≦５ｍｂａｒ、好適には|Δｐ|＝|ｐ₁−ｐ₂|≦２ｍｂａｒ、特定的には|Δｐ|＝|ｐ₁−ｐ₂|≦１ｍｂａｒである。

その結果、内側フィルムには最小の圧力降下のみが存在することになり、いずれにしろ存在するバリア効果を良好にするという点においては、フィルム内側空間からコア内部空間への目立った拡散はなくなることになる。フィルム内部空間の圧力がかなり増大する場合に限り、（漸次的ではあるが）認識できる拡散が、その場所から内部コア空間へ行われる。ただし、その拡散は、周囲からフィルム内部空間への拡散に比べれば大きくなり得ないものである。そのため、２重のフィルム層は、少なくともこの種の真空断熱素材の耐用年数を倍増させるという結果をもたらし、可能性としてはなおさらに耐用年数を増加させる結果を生むと考えるべきである。

次に説明するさらなる利点が実現され得る。つまり、コアおよび／またはシェルの充填材料は、低熱伝導性を有する圧力抵抗性、多孔質、好適には開気孔の材料、および／または乾燥剤から形成されており、これらにはゲッタ材料が含まれていてもよい。湿気（特に水蒸気）を吸収することができ、つまり蒸気圧を低下させることができる物質は、乾燥剤とみなされる。化学的および／または物理的構造の変化を任意に伴って、吸収した湿気を取り込むことができるものが好適な材料である。乾燥剤の特性を有する材料が、圧力抵抗性であり多孔質である（特に開気孔とされている）場合、必要に応じて純粋形態で用いられ得る。一方で、両物質の混合物を用いることも推奨される。

本発明によれば、粉末、泡体、またはガラスファイバが圧力抵抗性の多孔質材料として好適である。このような物質は十分な圧力抵抗特性と特に高い細孔分率とを兼ね備える。開気孔のポリウレタンフォームは好適であり、ウレタン基-NH-CO-O-に特徴付けられるプラスチック、特に主鎖を形成するモノマーの成分として好適である。

本発明によれば、周囲から湿気を吸収し、これに結合する（特に取り込む）ことができる吸湿材が、乾燥剤として推奨される。吸湿材は、好ましくは、ひとたび吸収すると、水分子を脱離させ難い（その理由は、例えば、物質の分子構造が水分吸収により変化するからである）ものが、本用途において特に好適であると考えられる。吸収された水分が温度上昇によって再度放出されるならば、それは通常使用の温度、すなわち、好適には６０℃超、特定的には８０℃超の温度においてのみであるべきである。

ただし、木やウールなどの特定の動植物性材料などの吸湿材のいくつかについてはあまり適合しないと思われる。その理由は、吸収した湿気を恒久的に保持することができないからである。これには他の多くの無機物質が含まれ得、特に取り込みが構造の変化を伴わない場合にそうである。これに関して、キセロゲル、特に実験式ＳｉＯ₂を有するシリカゲル（すなわち、アモルファスシリカ）について言及する必要がある。この物質は多孔質体であり、水中では自身重量の１／３〜２／３を吸収することができる。ただし、水は高湿度の場合にのみ空隙に取り込まれ得、例え適度な湿度であってもこの値ははるかに小さい値に落ち込み、低湿度にあっては水が放出されさえする。

これについて、ゼオライト（すなわち、下記の組成を有する物質群から選択される材料）は、より好適であると考えられる。

Ｍⁿ⁺ _x/n[(ＡｌＯ₂)^- _x(ＳｉＯ₂)_y]・ｚＨ₂Ｏ
ここで、Ｍは、典型的には価数ｎを有するアルカリ金属またはアルカリ土類金属の陽イオンであり、物質全体における電気的中性から、その比率は、負に荷電されたアルミニウム酸化物四面体の１／ｎ倍に対応する。

この構造体は、ＡｌＯ₄ ^-およびＳｉＯ₄四面体で構成される構造体を含んでおり、酸素原子がアルミニウム原子とシリコン原子との結合を確立している。結果として、マイクロポアには水分子が取り込まれ得るものとなる。因子ｚは結晶の細孔にどのくらいの量の水がすでに取り込まれているかを示すものである。

カルシウム酸化物（ＣａＯ）もまた本発明において有利な特性を示す。

内側フィルム内のコア充填材料においては、圧力抵抗性の多孔質材料に対する乾燥剤の体積比率が、１：１以下であるべきであり、典型的には１：２以下、例えば１：３以下、任意的には１：４以下、好適には１：５以下、より好適には１：７以下、特定的には１：１０以下であるべきである。本発明における真空断熱素材のコアの熱遮断継続性は非常に重要である。そのため、他の要素のなかでも、特に高い断熱性能すなわち特に公表された多孔率は最重要の要素である。

これに対し、外側チャンバまたはシェルの最重要機能の一つとして、ガス圧（特に蒸気圧）を好適に恒久的に維持するということがあり、チャンバやコア上に設けられた内側フィルムからのガス圧を維持するということがある。これを実現するために、内側フィルムと外側フィルムとの間の空隙（体積比率）は少なくとも所定領域において、充填材料によって満たされている。充填材料には、乾燥剤および／または圧力抵抗性多孔質材料が体積比率で１：２以上、任意的には１：１以上、例えば２：１以上、任意的には３：１以上、好適には５：１以上、より好適には７：１以上、特定的には９：１以上含まれている。あらゆる対抗手段にもかかわらず、水蒸気が外側チャンバまたはシェルに透過するようであれば、その場所において乾燥剤が飽和するまで水蒸気が吸収され、その結果、水蒸気が外側フィルムを介して徐々に拡散するときでさえ、蒸気圧が最初は非常に低いレベルに維持される。シェル内の蒸気圧は、乾燥剤の水吸収能が使い果たされるまでは上昇することがなく、その結果として、外側チャンバと内側チャンバとの蒸気の差圧、または、シェルとコアとの上記の差圧は対応して増加することになり、内側フィルムを通過するわずかな拡散が段階的に生じる。しかし、この拡散は、極度の時間遅延を伴うものであり、理想的な状態においては数十年もの遅延を伴う。

内側コアは、特に真空断熱パネルの所望の全体形状に略対応するように、予め形成されていてもよい。コア材料が予め形成されているか、あるいは、内側フィルムが充填されるまでコア材料が形成されていないかにかかわらず、例えばプレス機の内部において、内側コーティングとともにコアは最初に作製されるべきであり、好適には、シェルおよび外側カバーが作製されるまでに排気も含めて完全に作製されるべきである。

外側カバーが、少なくとも所定領域において内側フィルムにより包囲されたコアから持ち上げられているので、仕上げられた真空パネルの形状は、コアの形状とは異なっている。本発明によれば、したがって、コアの形状は、真空断熱パネルの全体形状を略縮尺した形状であることが推奨される。

本発明の範囲内において、コア材料は、直方体状、特にパネル状であり、２つの互いに平行なベース領域、２つの長手方向側面および２つの端面側面を有する。

これは、本発明の特に重要な用途、すなわち、パネル状の真空断熱素子に対応している。これらは断熱のため、例えば、家屋壁面および／または屋根の断熱や、冷蔵庫または冷却装置の断熱のために広く用いられる。平坦パネル形状が好適な形状である一方で、湾曲パネルについても用途があり、例えば、円柱状湾曲パネルの形状は、パイプ、（クッキング）ポット、（コーヒー）缶などの断熱に用いられる。これらの用途は共通の特徴を有しており、すなわち、２つの比較的大きいベース領域が互いに対して略一定の距離を有するように広がって設けられている。これら２つのベース領域は、１辺のエッジに沿って結合されている。エッジは、略一定の幅を有していてよい。

第１の態様の範囲内において、コアを包囲するシェルは略一定の厚さを有していてよく、この態様において、コアを取り囲むフィルムは全ての側面において充填材料により覆われる。

製造プロセスは、したがって以下のようにかなり簡易化され得る。つまり、例えばスペーサプレートがシェル充填材料として２フィルム間に設けられ、ストリップ状の充填材料がスペーサとしてエッジに沿って挿入され得る。製造中、作製済みのプレート状またはストリップ状の充填材料が、例えば内側フィルムの外側面に接着されてよく、特に、フィルムで包囲されたコアを製造した後に接着されてよいことは言うまでもない。

一方で、特に（平坦または湾曲）真空断熱パネルについて、ベース領域におけるシェルは、例えば同じ第１の厚さを有していてよく、また、ベース領域を結合するエッジ領域において異なる厚さ、好適にはより小さい厚さを有していてよい。

本発明の作用として、パネル状（平坦または湾曲）断熱素子において、外側シェルをなす充填材料が内側フィルムを完全に包囲することが絶対に必要というわけではない。むしろ、何らかの方法で２つのカバーフィルムが互いに好ましくは全ての側面で分離されていることが確実であるならば、例えば、先に包囲されたコアのベース領域の一方好ましくは両方がスペーサ材料で覆われれば足りる。

このことは、例えば、不織布または他の可撓性の多孔質材料をコアの周囲に巻きつけることによってなされ得る。コアは、最初に包囲され、好適には既に排気されており、任意には内側カバー上またはそれに付与されたスペーサプレートまたは各種充填材料とともに包囲されたコアおよびの周りに直接巻きつけられている。したがって、例えば、適切な充填材料からなる１以上のスペーサプレートまたはストリップが、最初にコアの内側カバーフィルムに接着され得、外側カバーが最終的に付与される前に、このユニットが次に不織布その他の可撓性多孔質材料で包まれる。このような方法においては、不織布などによってのみ端面またはエッジ面が包まれる場合に、シェルのカバー材料（ベース領域のみを覆うもの）の断熱特性が任意に減少してしまうことは重大な問題ではなく、真空断熱パネル全体としての断熱値を低減させるものではないし、特にヒートブリッジを生むものではない。

内側フィルムは、好適には、気密性のバリア性フィルムとして設計され、例えば、少なくとも１つの層がエチレンビニルアルコール共重合体から形成され好適には金属化されている複数層フィルムとして設けられる。好ましい主特性として、このフィルムは特に気密すなわちガスタイトであるべきであり、これにより、実質的な断熱層であるコア領域を好適には全く圧力がかからないように維持することができる。

内側カバーのこの特性が蒸気密性に優先する場合であっても、この目的のために設けられた外側カバーが蒸気密設計であれば許容できると考えられる。したがって、本発明によれば、外側フィルムは、空気および／または蒸気密のバリア性フィルムとして設けられることが推奨され、例えば、少なくとも１つの層がエチレンビニルアルコール共重合体から形成され好適には金属化されている複数層フィルムとして設けられ、つまりは、少なくとも１つの側面上において好適には蒸着金属薄膜を有して設けられる。

本発明においては、少なくとも１つの層がエチレンビニルアルコール共重合体から形成されている材料が、内側カバーおよび外側カバーとして好適であるが、このことは、双方にまったく同じ材料を用いる必要があることを意味するものではない。これは、エチレンビニルアルコール共重合体からなるフィルムが、エチレンおよびビニルアルコールの比率の設定に応じて異なる封密特性を示すからである。モノマーを用いて得られるエチレン（Ｃ₂Ｈ₄）およびビニルアルコール（Ｃ₂Ｈ₄Ｏ）の共重合体は、異なる質量比で作製され得る。しかしながら、重合化は、モノマー自体から発生するのではなく、好適にはエチレンおよび酢酸ビニルを用いアセチル基が加水分解により後に脱離されることによって発生する。生成される共重合体が相違し得る理由は、他の要因のなかでも次の事実に起因する。すなわち、重合化においては、高分子中のモノマー基の配列は固定されておらず、むしろ任意に設定、つまりランダムに、いずれにしても出発材料の混合比率に対応する頻度確率のうちに設定されるという事実に起因する。最終製品の特性に影響を与えるのはこの自由度において他ならない。実際において、エチレンの比率は、通常、約２０ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％の間であり、つまりは、共重合体の高分子中においてエチレンモノマー比率は、高分子中に含まれる全モノマーの約２０％〜５０％に当たる。ビニルアルコールの比率がより多い場合には、ガスに対するより高いバリア効果が得られるが、いずれにせよ存在する共重合体の吸湿特性もまた増加し、このため水蒸気に対するバリア効果は一方で低下し、水蒸気飽和の増大を伴ってガスに対するバリア効果もまた一方で低下する。

言い換えると、エチレン比率が例えば２０〜２５ｍｏｌ％と低く、共重合体は約０．０５ｃｍ³／（ｍ²*ｄ*ｂａｒ）のガス透過度しか有していないが、水蒸気透過率は約５ｇ／（ｍ²*ｄ）を有する。これに対して、エチレン比率が例えば４５〜５０ｍｏｌ％と最大限に多い場合、水蒸気透過率は約０．５ｇ／（ｍ²*ｄ）すなわち低エチレン比率のときの約１／１０の値まで低下するが、ガス透過率は約０．５ｃｍ³／（ｍ²*ｄ*ｂａｒ）すなわち低エチレン比率のときの変位の約１０倍の値まで増加する。

このような関係から、本発明によれば次のことが提案される。すなわち低水蒸気透過率について外側フィルムが最適化され、したがって外側フィルムにエチレンビニルアルコールモノマーを用いた共重合体が用いられ、ここでエチレンモノマーの比率は３０ｍｏｌ％以上、好適には３５ｍｏｌ％以上、特定的には４０ｍｏｌ％以上であるべきである。それでもなお透過する蒸気は、２フィルム間のシェル空間に一時的に結合され、これにより中和され、その結果、この内部空間における蒸気圧および内側フィルム上の蒸気差圧は、無視できるほど小さい値に一時的に保たれる。

したがって、ガス透過度を低下させるための内側フィルムは、エチレンおよびビニルアルコールモノマーの共重合体から形成される少なくとも１つの層を含むフィルムを内側フィルムに用いることによって最適化され得る。ここで、エチレンモノマーの比率は４０ｍｏｌ％以下、好適は３５ｍｏｌ％以下、特定的には３０ｍｏｌ％以下であるべきである。

外側フィルムが少なくとも部分的にアルミニウムから形成されているか、あるいは、少なくとも部分的にアルミニウムによって被覆されている場合には、特に高い密度値が実現され得る。純粋なアルミニウムフィルムは、金属化された高バリア性フィルムに対して封密性の点で勝り、したがって、コストパフォーマンスを抜きにすれば一般的には好適であるといえる。

しかしながら、純粋アルミニウムフィルムを用いることによって端面領域での断面において金属面積が増加すると、ヒートブリッジが形成され得る。このため、２つの対向配置された表面上（のみ）において外側フィルムにアルミニウム層を設け、パネル状真空断熱素子のベース領域に限定して純粋アルミニウムフィルムを用いるようにしてもよい。

内側フィルムは、真空断熱パネルの形状がコアの形状と一致するように形成されるように、内側コアを完全に包むように設けられているべきである。突出する接合タブは、外側フィルム内に包囲コアを挿入する前に、および／または、シェル材料を付与する前に、折り返されているべきである。

最後に、本発明の教示によれば、内側フィルムの５つの折線が、内側コアの角部のそれぞれにおいて集結する。接合タブが折り込まれる場合、対象となるフィルムにストレスがかからないようにすることが重要である。その理由は、このような場合において、タイトでない部分が設けられ、これによって封密なそして耐久性のある真空断熱素子を作製するための他の全ての努力を無効化してしまうからである。これらの理由から、フィルムの折込作業のいずれもが、排気の前後によらず、できるだけストレスが生じないように行われるべきである。これはつまり、折込の手順が、とにかくフィルムが理論的に引き伸ばしの影響を受けないように続けられるべきことを意味している。このことは、その場所における過剰なフィルム面がコア上に正しい手順で折り曲げられるように、特に角部において５つの折線が角部でそれぞれ集結することを必要とする。

本発明によるさらなる特徴、特に利点および効果は、図面を参照しながら行う本発明の好適な実施形態に関する下記説明から導かれる。

図１は、本発明による第１の実施形態に係る真空断熱パネルの断面を示す図である。 図２は、本発明による他の実施形態に係る真空断熱パネルを図１に対応して示す図である。

図１に示す真空断熱素子１は、２つの互いに平行な平坦ベース領域２ａ、２ｂを備えるパネル状の形状を有している。これらの２つのベース領域２ａ、２ｂは、同一の表面積Ｆ_vを有し、互いに適合する形状を有している。特定的には、２つのベース領域２ａ、２ｂは、それぞれ矩形であり、同一の周長Ｕ_vを有する。したがって、ベース領域に接続する平坦なエッジ面であって、図１の断面では２つのみが示されているエッジ面、すなわち、エッジ面３ａ、３ｂは、それぞれ、互いに平行に対をなして広がっており、図１においてエッジ面３ａ、３ｂとして示されている。また、ベース面およびエッジ面２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂは、エッジ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを介してそれぞれが直角に接続されている。

真空断熱素子１はコア５を内部に有しているが、コアは真空断熱素子の外観形状を間接的に規定するに過ぎない。その理由は、真空断熱パネル１の境界をその表面にて規定する外側カバー６を、コアが直接支持しているわけではないからである。

コア５は、直方体状のパネル形状を有しており、互いに平行である特に矩形の２つの平坦なベース領域７ａ、７ｂを備えている。ベース領域７ａ、７ｂは、同一の表面積Ｆ_kを有しており、互いに適合する形状であり、平坦なエッジ面（具体的には４つの平坦なエッジ面）によって接続されている。平坦なエッジ面のうちの２つすなわちエッジ面８ａ、８ｂのみが図１の断面図に示されている。２つのエッジ面８ａ、８ｂは対をなし互いに平行である。ベース面およびエッジ面７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂは、エッジ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄを介してそれぞれが直角に接続されている。

図１からわかるように、真空断熱素子１およびコア５のベース領域２ａ、７ａ；２ｂ、７ｂとエッジ面３ａ、８ａ；３ｂ、８ｂのそれぞれは、互いに対応している。ただし、コア５のベース面およびエッジ面７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂの表面積Ｆ_kは、真空断熱素子１全体のベース面およびエッジ面２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂの表面積Ｆ_vよりも小さく、具体的には差分値ΔＦ＝Ｆ_v−Ｆ_kだけそれぞれ小さい。

式ΔＦ＝ｄ*（Ｕ_v＋Ｕ_k）／２は、差分値ΔＦの有効な近似である。ここで、ｄは、コア５の表面７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂと、これらに平行である最近接の真空断熱素子１の表面２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂとの間の平均距離に対応する。この平均距離ｄは、数ミリメートル〜数センチメートルの範囲であり、したがって、外側フィルムカバー６の厚さｄ_aよりも十分に大きい。

ｄ＞＞ｄ_a
好適には下記の通りであり、
ｄ＞１０*ｄ_a
特定的には下記の通りである。

ｄ＞５０*ｄ_a
コア５は、好適には焼成シリカ(pyrogenic silicic acid)から作製される。ただし、コア５は、ポリウレタンその他の多孔質（特に開気孔の）材料のものでもあり得る。

コア５は、高バリア性フィルムとして設けられ、コア５の周囲を真空下で気密にシールした内側フィルム１０によって直接包囲されている。

コア５および内側カバーフィルム１０から構成される内側アセンブリは、種々の方法によって作製されてよい。片側が開放されたポケットを１または２のフィルム片から任意に最初に形成し、その後コア５をポケット内に挿入し、最後に残された側を真空下で溶着してもよい。

一方で、コア材料を構成するバラバラの粉末を、カバーフィルム１０から形成され片側が開放されたポケット内に充填し、真空下で最終シール後に所望の形状に外圧によって成形してもよい。この方法においては、特にコア５の形状を多種多様のものとすることができ、例えば、湾曲したパネル状（パイプなどの断熱に有利である）など、実質的にいかなる形状にでもすることができる。

他の可能な製造方法としては、ポケットを予め形成することなく、予め形成された例えばパネル状のコア５をシェル側において包囲する、つまり、コアの２つのベース領域７ａ、７ｂおよび２つのエッジ面８ａ、８ｂに沿って包囲するようにしてもよい。その後、重なり領域においてフィルム１０はぴったり張った状態で溶着されぴったり合った管のようにされ、そのため２つの対向するエッジ面または端面だけが閉じられていない状態になる。

その位置において、最初からなお突出しているフィルムはストレスなしできちんと畳みこまれコア５上に折り畳まれる。このことは、特にコア５の角部のそれぞれにおいて全５つの折線が集結する態様で順々に折り畳むことによって可能である。

適切に折り畳んだ後、カバーフィルム１０の最初に突出していた端面であって現在は互いに重なり合うように折り畳まれている端面は溶着される。その結果、溶着されたシートがコア５上にストレスなしで折り畳まれたかたちとなり、これにより、コア５と内側カバーフィルム１０とから構成される内側アセンブリは、直方体状のプレート状に近いものとなされ得、その形状はコア５の元の形状に対応する。

使用する高バリア性フィルム１０は、エチレンビニルアルコール共重合体から形成された１以上のパイルを有しており、共重合体中におけるエチレンの材料比率は３５ｍｏｌ％以下であるべきである。

内側アセンブリは排気され、好適には０．５ｍｂａｒ以下の残圧ｐ₁まで排気される。

対象となるベース領域７ａ、７ｂにそれぞれ適合するパネル１１ａ、１１ｂは、内側フィルム１０上において、コア５のベース領域７ａ、７ｂのそれぞれに貼り付けられる。そして、好適には、例えば接着によって、特には１以上の接着点、接着ライン、または接着領域により固定される。これらのパネル１１ａ、１１ｂはそれぞれ厚さｄおよび表面積Ｆ_kを有する。

次に、全４つの追加パネル（そのうち２つのパネル１２ａ、１２ｂのみが図１に示されている）が、内側カバーフィルム１０で覆われたコア５が有する４つのエッジ面８ａ、８ｂ（パネル１１ａ、１１ｂでまだ覆われていないエッジ面）に沿って固定される。パネル１２ａ、１２ｂも同様に厚さｄを有し、いずれの場合にも対象となるエッジ面８ａ、８ｂに比べてより大きい表面積を有している。突き出し部分は、全６枚のパネル１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂで覆われたコア５の外観形状が、またも直方体状、パネル状となるが仕上がりの真空断熱素子１の寸法となるように、寸法決めされるべきである。

パネル１２ａ、１２ｂもまた、内側カバーフィルム１０に対し、エッジ面８ａ、８ｂにおいて例えば接着によって固定されてよい。

６枚のパネル１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは好適にはゼオライトなどの吸湿性材料から形成される。要するに、これらがコア５を包囲するその後のシェル１３を形成する。

シェル１３がこのようにして形づくられた後、コア５、内側カバー１０およびシェル１３を含むこのアセンブリが外側カバー６によって包まれる。このアセンブリは、仕上がりの真空断熱素子１の形状に関してはすでに完成している。

このことは、次のようにして選択的に実行され良い。つまり、予め形成されたカバーフィルム６のポケットへの挿入によって行うか、あるいは、折り畳んでフィルム片とし、その後、シェル側において互いに重畳するフィルム領域を密封状態で溶着し、さらに端面側で突出するフィルム領域を互いに重なるようにストレスなしで折込み、最後に同様にその部分で互いに隣接するフィルム端を溶着するようにして行う。

外側フィルムを完全に溶着する前に、これに包囲されるシェル領域１３が同様に排気され、特に、０．５ｍｂａｒ〜１ｍｂａｒの残圧ｐ₂まで排気される。これにより、コア５領域における残圧ｐ₁は、シェル１３領域における残圧ｐ₂以下のものとなる。

外側カバー６については、高バリア性フィルムが同様に用いられ、好適には、複数パイル特に少なくとも１つのエチレンビニルアルコール共重合体層を含む複数のパイルから形成されており、この場合に共重合体中のエチレンの材料比率は３５ｍｏｌ％以上であるべきである。

図２に示す真空断熱素子１’は、主に、シェル１３の部分で、図１に示した真空断熱素子１と異なっており、コア５’、外側フィルム６’および内側フィルム１０’については第１の真空断熱素子１と同様であってよい。

コア５’および内側フィルム１０’を含む内側アセンブリを真空断熱素子１について説明した方法によって作製したあと、２つのベース領域７ａ’、７ｂ’を、厚さｄを有するゼオライトその他の充填材料から形成されたパネル１１ａ、１１ｂによってそれぞれ覆う。パネル１１ａ、１１ｂは、好適には少なくとも部分的に吸湿特性を有し、これらのパネル１１ａ、１１ｂは、例えば、接着により内側フィルム１０に固定される。しかしながら、この固定は、真空断熱素子１’の製造において絶対に必要というわけではない。

エッジ面８ａ’、８ｂ’も充填材料からなるパネルで覆う代わりに、パネル１１ａ’、１１ｂ’とともに内側アセンブリの全体を多孔質で可撓性を有する不織布１４によって包み込む。

その後に、真空断熱素子１について前述したのと同様にして外側フィルム６’が貼り付けられ、排気および外側フィルム６’の完全シール後に、真空断熱素子１が完成する。

真空断熱素子１’は、真空断熱素子１と比べて、特にコア５’、パネル１１ａ’、１１ｂ’、内側フィルム１０’および外側フィルム６’については同じ材料が用いられていることから、同等の良好な特性を有する。

ただし、断熱特性はより良いものであり得、これは、コア５’よりも断熱性が低い場合もあるパネル１２ａ、１２ｂが端部において不使用なためである。

１ 真空断熱素子
２ ベース領域
３ エッジ面
４ エッジ
５ 内側コア
６ 外側カバー
７ ベース領域
８ エッジ面
９ エッジ
１０ 内側カバー
１１ 多孔質支持材料
１２ 多孔質支持材料
１３ 多孔質支持材料
１４ 不織布

Claims (28)

1. 少なくとも１つの内側コアと、コアを包囲する少なくとも１つの外側フィルムと、内側コア（５；５’）と外側フィルム（６；６’）との間に配置された内側フィルム（１０；１０’）とを備え、少なくとも所定領域に、好適にはすべての側面において前記外側フィルム（６；６’）が前記内側フィルムからシェル材料（１３；１３’）により持ち上げられており、内側フィルムおよび／または外側フィルム（６、１０；６’、１０’）が気密性のバリア性フィルムとして設けられたフィルム被覆真空断熱パネル（１；１’）であって、
   ａ）少なくとも前記内側フィルム（１０；１０’）が、エチレンビニルアルコール共重合体から形成され好適には金属化された少なくとも１つの層であって、特定的には標準状態（２３℃、外部相対湿度５０％）下において０．００３ｃｍ³／（ｍ²*ｄ）以下の透過度を有する層を含んでおり、
   ｂ）前記シェル材料が、前記真空断熱パネル（１；１’）のベース領域に対して面密度１００ｇ／ｍ²以上で存在する乾燥剤を含み、前記乾燥剤のＴ＝２３℃における水蒸気吸着等温線Θ_H2O＝Θ_H2O（ｐ_H2O）|_T=23℃は、標準状態（すなわち温度Ｔ＝２３℃および全大気圧ｐ＝ｐ_atm＝１０１３ｍｂａｒ）下における飽和水蒸気圧ｐ_H2O,satよりも低い低圧ｐ_H2O：（ｐ_H2O＜ｐ_H2O、_sat）において少なくとも、下記式にしたがいラングミュア曲線Θ_H2O,Lにより最小化され得るものであり、
   Θ_H2O＝Θ_H2O（ｐ_H2O）|_T=23℃≧Θ_H2O,L＝Ｋ_L*ｐ_H2O／[１＋Ｋ_L*ｐ_H2O]
   ここで、ｐ_H2Oは水蒸気分圧であり、Θ_H2O＝ｑ／ｑ_maxは、温度Ｔ＝２３℃における材料の最大水蒸気吸収能ｑ_max＝ｍ_H2O、_max／ｍ_TMに対する水蒸気吸収ｑ＝ｍ_H2O／ｍ_TMの比率であり、ラングミュア定数がＫ_L＝１０²ｂａｒ^-1以上、好適にはＫ_L＝１０³ｂａｒ^-1以上、特定的にはＫ_L＝１０⁴ｂａｒ^-1以上
   であることを特徴とするフィルム被覆真空断熱パネル。
2. 温度Ｔ＝２３℃のとき、前記乾燥剤が、乾燥剤の自身乾燥重量または乾燥剤の自身乾燥質量ｍ_TMに対して、０．１以上の最大水蒸気吸収能ｑ_max＝ｍ_H2O,max／ｍ_TM：ｑ_max＝ｍ_H2O,max／ｍ_TM≧０．１、例えば０．２以上の最大水蒸気吸収能ｑ_max＝ｍ_H2O,max／ｍ_TM：ｑ_max＝ｍ_H2O,max／ｍ_TM≧０．２、好適には０．３以上の最大水蒸気吸収能ｑ_max＝ｍ_H2O,max／ｍ_TM：ｑ_max＝ｍ_H2O,max／ｍ_TM≧０．３、特定的には０．４以上の最大水蒸気吸収能ｑ_max＝ｍ_H2O,max／ｍ_TM：ｑ_max＝ｍ_H2O,max／ｍ_TM≧０．４を有することを特徴とする、請求項１に記載の真空断熱素子（１；１’）。
3. 温度Ｔ＝２３℃、かつ、蒸気圧ｐが飽和蒸気圧ｐ_satの少なくとも１％：ｐ＞０．０１*ｐ_satのとき、前記乾燥剤が、乾燥剤の自身乾燥重量または乾燥剤の自身乾燥質量ｍ_TMに対して、０．０５以上の最大水蒸気吸収能ｑ_max＝ｍ_H2O,max/ｍ_TM：ｑ_max＝ｍ_H2O,max/ｍ_TM≧０．０５、例えば０．１以上の最大水蒸気吸収能ｑ_max＝ｍ_H2O,max/ｍ_TM：ｑ_max＝ｍ_H2O,max/ｍ_TM≧０．１、好適には０．１５以上の最大水蒸気吸収能ｑ_max＝ｍ_H2O,max/ｍ_TM：ｑ_max＝ｍ_H2O,max/ｍ_TM≧０．１５、特定的には０．２以上の最大水蒸気吸収能ｑ_max＝ｍ_H2O,max/ｍ_TM：ｑ_max＝ｍ_H2O,max/ｍ_TM≧０．２を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の真空断熱素子（１；１’）。
4. 前記内側フィルムと前記外側フィルム（６；６’）との間の空間に設けられた乾燥剤の体積変化または膨張が、湿度５０％未満での最大水吸収時において、乾燥状態に対し、５％以下であり、好適には２％以下であり、特定的には１％以下であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の真空断熱素子（１；１’）。
5. セルロースフリー乾燥剤によって特徴づけられる請求項１から４のいずれかに記載の真空断熱素子（１；１’）。
6. ゼオライトおよび／または酸化カルシウムが乾燥剤として用いられることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の真空断熱素子（１；１’）。
7. 前記内側フィルムと前記外側フィルム（６；６’）との間の空間に設けられた充填材料（１３；１３’）において、圧力抵抗性多孔質材料に対する乾燥剤の体積比率が１：２以上、一般的には１：１以上、例えば２：１以上、任意には３：１以上、好適には５：１以上、より好適には７：１以上、特定的には９：１以上であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の真空断熱素子（１；１’）。
8. 前記内側フィルム内の空間は、残圧（ｐ₁）まで排気されており、一般的には５ｍｂａｒ以下の残圧（ｐ₁）まで、任意には２ｍｂａｒ以下の残圧（ｐ₁）まで、例えば１ｍｂａｒ以下の残圧（ｐ₁）まで、好適には０．５ｍｂａｒ以下の残圧（ｐ₁）まで、より好適には０．２ｍｂａｒ以下の残圧（ｐ₁）まで、特定的には０．１ｍｂａｒ以下の残圧（ｐ₁）まで排気されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の真空断熱素子（１；１’）。
9. 前記内側フィルムと前記外側フィルムと（６、１０；６’、１０’）の間の空間は、残圧（ｐ₂）まで排気され、一般的には１００ｍｂａｒ以下の残圧（ｐ₂）まで、任意には５０ｍｂａｒ以下の残圧（ｐ₂）まで、例えば２０ｍｂａｒ以下の残圧（ｐ₂）まで、好適には１０ｍｂａｒ以下の残圧（ｐ₂）まで、より好適には５ｍｂａｒ以下の残圧（ｐ₂）まで、特定的には２ｍｂａｒ以下の残圧（ｐ₂）まで排気されていることを特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載の真空断熱素子（１；１’）。
10. 前記内側フィルム（１０；１０’）内の空間は、外側フィルムと内側フィルムと（６、１０；６’、１０’）の間の空間における残圧（ｐ₂）よりも低い残圧（ｐ₁）まで排気されており、ｐ₁＜ｐ₂であることを特徴とする、請求項１から９のいずれかに記載の真空断熱素子（１；１’）。
11. 外側フィルムと内側フィルムと（６、１０；６’、１０’）の間の空間は、内側フィルム（１０；１０’）内の空間における残圧（ｐ₁）とほぼ同じ残圧（ｐ₂）まで排気されており、|Δｐ|＝|ｐ₁−ｐ₂|≦１０ｍｂａｒ、好適には|Δｐ|＝|ｐ₁−ｐ₂|≦５ｍｂａｒ、好適には|Δｐ|＝|ｐ₁−ｐ₂|≦２ｍｂａｒ、特定的には|Δｐ|＝|ｐ₁−ｐ₂|≦１ｍｂａｒであることを特徴とする、請求項１から１０のいずれかに記載の真空断熱素子（１；１’）。
12. コア（５；５’）および／または充填材料は、低熱伝導性を有する圧力抵抗性多孔質材料好ましくは開気孔材料および／または乾燥剤および／またはゲッタ材料から形成されていることを特徴とする、請求項１から１１のいずれかに記載の真空断熱素子（１；１’）
    。
13. 粉末、発泡体またはガラスファイバが圧力抵抗性多孔質材料として用いられることを特徴とする、請求項１２に記載の真空断熱素子（１；１’）。
14. コア（５；５’）および／または充填材料は、繊維材料、好ましくは無機繊維材料、特定的には３ｍＷ／（ｍ*Ｋ）以下の熱伝導率を有するミネラルウール、ロックウール、玄武岩繊維またはガラスファイバなどの繊維材料、および／または乾燥剤および／またはゲッタ材料から形成されていることを特徴とする、請求項１から１３のいずれかに記載の真空断熱素子（１；１’）。
15. 内側フィルム（１０；１０’）内の充填材料（５；５’）は、内側フィルムと外側フィルムと（６、１０；６’、１０’）の間の空間に配された充填材料（１３；１３’）とは異なる組成を有することを特徴とする、請求項１１から１４のいずれかに記載の真空断熱素子（１；１’）。
16. 内側フィルム（１０；１０’）内の充填材料（５；５’）において、圧力抵抗性の多孔質材料に対する乾燥剤の体積比率は、１：１以下であり、一般的には１：２以下、例えば１：３以下、任意には１：４以下、好適には１：５以下、より好適には１：７以下、特定的には１：１０以下であることを特徴とする、請求項１１から１５のいずれかに記載の真空断熱素子（１；１’）。
17. コア（５；５’）の特にコア材料が直方体状であり、特にパネル状であり、２つの互いに平行なベース面と、２つの長手方向側面と、２つの端面側面とを有することを特徴とする、請求項１から１６のいずれかに記載の真空断熱素子（１；１’）。
18. 内側コア（５；５’）が予め形成されていることを特徴とする、請求項１から１７のいずれかに記載の真空断熱素子（１；１’）。
19. 内側フィルム（１０；１０’）内には少なくとも１つのゲッタがガス分子を結合するために設けられており、例えばアルミニウム、バリウム、チタン、ジルコニウムなどの金属からなり、酸素、窒素または水素などのガスを有する化合物であることを特徴とする、請求項１から１８のいずれかに記載の真空断熱素子（１；１’）。
20. 内側フィルム（１０；１０’）は、気密性のバリア性フィルムとして設けられており、例えば、エチレンビニルアルコール共重合体から形成され好適には金属化された少なくとも１つの層であって、特にエチレンの材料比率が４０ｍｏｌ％以下、好適にはエチレンの材料比率が３５ｍｏｌ％以下、特定的にはエチレンの材料比率が３０ｍｏｌ％以下の層を含む多層フィルムとして設けられていることを特徴とする、請求項１から１９のいずれかに記載の真空断熱素子（１；１’）。
21. 前記外側フィルムは、標準状態（２３℃、相対湿度５０％）において、１０ｇ／（ｍ²*ａ）以下の水蒸気透過度、例えば５ｇ／（ｍ²*ａ）以下、好適には２ｇ／（ｍ²*ａ）以下、特定的には１ｇ／（ｍ²*ａ）以下の水蒸気透過度を有することを特徴とする、請求項１から２０のいずれかに記載の真空断熱素子（１；１’）。
22. 外側フィルム（６；６’）は、気密性および／または蒸気密性のバリア性フィルムとして設けられており、例えば、エチレンビニルアルコール共重合体から形成され好適には金属化された少なくとも１つの層であって、特にエチレンの材料比率が３０ｍｏｌ％以上、好適にはエチレンの材料比率が３５ｍｏｌ％以上、特定的にはエチレンの材料比率が４０ｍｏｌ％以上の層を含む多層フィルムとして設けられていることを特徴とする、請求項１から２のいずれかに記載の真空断熱素子（１；１’）。
23. 外側フィルム（６；６’）は、少なくとも部分的にアルミニウムから形成されているか、または、少なくとも１つのアルミニウム膜によって覆われていることを特徴とする、請求項１から２２のいずれかに記載の真空断熱素子（１；１’）。
24. 外側フィルム（６；６’）は、２つの対向する面に表面においてアルミニウム層が設けられており、特にアルミニウム膜で覆われている、請求項１から２３のいずれかに記載の真空断熱素子（１；１’）。
25. 外側フィルム（６；６’）は、自身に対してのみ封されており、内側フィルム（１０；１０’）に対しては封されていないことを特徴とする、請求項１から２４のいずれかに記載の真空断熱素子（１；１’）。
26. 内側フィルム（１０；１０’）が内側コア（５；５’）上に完全に折り畳まれていることを特徴とする、請求項１から２５のいずれかに記載の真空断熱素子（１；１’）。
27. 内側フィルム（１０；１０’）の５つの折線が内側コア（５；５’）の角部のそれぞれにおいて集結していることを特徴とする、請求項１から２６のいずれかに記載の真空断熱素子（１；１’）。
28. 内側フィルム（１０；１０’）は、自身に対してのみ封されており、外側フィルム（６；６’）に対しては封されていないことを特徴とする、請求項１から２７のいずれかに記載の真空断熱素子（１；１’）。

Images